芯耀
与非AI
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水清木华研究中心和佐思汽研联合发布《2026年汽车微控制器（MCU）及应用场景研究报告》。
整车电子电气架构中，MCU广泛分布于汽车各个功能域中，承担功能安全监控、实时控制、传感预处理、通信电源管理及冗余看护等任务，功能安全等级根据功能域以及任务的不同，从ASIL A-ASIL D，智驾域、底盘域相关系统因直接关系行车安全普遍要求ASIL D。同时由于子系统解决方案的演变，MCU数量以及承担任务会有差异，但整车MCU的整体呈现出从分布式ECU单颗向中央+区域冗余多MCU演进的趋势，同时MCU性能也不断提升。
随着新能源汽车渗透率不断提升，当前中国乘用车车规级MCU市场仍呈现上升趋势，2025年全年中国乘用车MCU总体搭载量预估在8.5-9亿颗，市场规模269.1亿人民币。同时，满足ASIL D功能安全等级的MCU芯片占比持续增长，2025年中国乘用车市场满足ASIL D功能安全等级的MCU芯片出货量预估在1亿颗左右，2030年将进一步增长至1.8亿颗。
线控制动系统的技术演进对MCU冗余、功能安全、实时性等要求显著提升
线控制动是智能底盘的核心执行层，通过电子信号替代传统液压/机械连接，实现制动指令的毫秒级响应与精准控制，为自动驾驶提供冗余安全基石，其技术路径正从电子液压制动（EHB）向干式电子机械制动（EMB）演进。
电子液压制动系统（Electro-Hydraulic Brake，EHB）由制动踏板模块、控制单元和液压控制模块组成，是目前市场上主流的线控制动方案。相比传统的制动系统，EHB的“线控”部分主要体现在驾驶员踏板与制动系统的电控单元的连接处由机械连接变成了电信号连接，但是制动执行单元仍然保留了液压系统。根据EHB系统的集成度，可分为“Two-box”和“One-box”两种控制策略：
Two-box的EHB系统一般由电机、机械减速机构、主缸、传感器和两个独立的控制器ECU等组成，因此在对MCU的数量需求上一般为两颗MCU或者两颗和冗余监控MCU，同时MCU需要满足ASIL-D、实时闭环、毫秒级冗余等要求。
One-box的EHB系统是在原Two-box形式上将iBooster和ESP集成在一起，使得ECU和制动单元只需要一个，集成度更高、减少体积和质量，同时能够完成轮缸液压独立调控，从而实现ABS、ESC、牵引力控制系统TCS等车辆稳定性控制功能。在数量上MCU为1颗，少于Two-box方案，但是在性能上需求一致。
电子机械制动（EMB）是在EHB的基础上进一步简化了制动结构，取消了EHB原有的制动主缸与液压管路，将电机直接集成在制动器之上，通过电机推动制动活塞，让刹车卡钳夹紧刹车盘，实现制动。
为了满足ASIL-D功能安全要求，EMB架构设计很重要，ECU、电源、通信线路等都须采用冗余备份设计。在ECU布局方面，少数系统会舍弃EMB执行器自身的控制器，将控制功能集成到集中式双工模块中，更常见的是采用四个执行器ECU的系统，常见方案以及MCU布局由下表所示。
当前EMB线控制动系统需要约6颗MCU，其中MCU不追求高TOPS，而以200MHz+主频、锁步核、满足ASIL-D功能安全、微秒级FOC电流环、多路CAN-FD/FlexRay冗余通信、高分辨率 PWM/ADC及48V兼容等性能为重，配合双电源、双绕组电机与机械自锁构成完整失效可运行体系。
以芯驰科技为例，其旗舰智控 MCU E3650已于2025年10月宣布规模化量产，并获得多家头部车企定点，覆盖整车区域控制、VMC底盘域控、智舱/智驾域控、动力域控四大场景。
性能亮点：4 对 600MHz ARM Cortex-R52+ 锁步多核集群，集成16MB车规级MRAM，支持虚拟化，算力较同档位产品提升近 40%；
安全等级：满足 AEC-Q100 Grade 1 可靠性和 ISO 26262 ASIL D 功能安全等级，集成玄武超安全 HSM 模块，符合 ISO 21434 和 Evita Full 及以上信息安全标准；
通信能力：全自研SSDPE硬件通信加速引擎，多路CAN FD并发零丢包，适合线控底盘多传感器和执行器的高频通信；
跨域融合：单芯片可实现车身、底盘、动力多系统业务安全隔离与协同调度，适配区域控制器融合线控底盘功能的趋势。
来源：芯驰科技
同时，汽车电子电气（E/E）架构正持续向中央计算平台演进，除了智舱和智驾构成的“中央大脑”外，整车的车身、网联、动力、底盘相关的运动协调等车控类任务，也正在从当前的区域层，逐渐向上融合成“中央智控小脑”，需要一个更加强大、更加稳固的安全算力基座。
芯驰为中央小脑这一复杂系统，打造了“AMU(Architecture Master Unit)”超级算力基座。AMU超越了传统的普通MCU芯片，是一个具备超高集成度、更强大并且安全的实时算力平台。在芯片的基础上，融合了芯驰的深度系统优化能力和领先的软件能力，向车企交付软硬协同的解决方案。2026年4月，芯驰重磅推出了两款为“中央智控小脑”打造的AMU方案：旗舰AMU E3800和双子星AMU E3650-E。
E3800单芯片集成超过10核，具备强劲的安全实时算力，引入了航天级的先进嵌入式存储，性能达到传统eflash的10~20倍。面向中央小脑的场景需求，E3800特别增强了网络通信能力，配备超高带宽以太网、集成多端口Switch，还集成了多层次的网络加速引擎。通过底层架构创新，E3800让CPU及NPU实现流水线深耦合协同工作，全面提升中央小脑的实时智能化处理能力。
双子星AMU是2颗E3650旗舰芯片共板相连的组合，借由芯驰的“SemiLink极链”通信优化技术，让跨芯片通信的延迟降低至微秒级。车企在进行实际上层开发时，实现与单芯片一样的极简开发和顺畅体验。双子星AMU的核心优势在于极佳的灵活性，对车企可实现如同搭积木的10核~16核算力灵活扩展。尤其当今整车E/E架构正在快速迭代、需求仍未完全收敛，双子星AMU方案可以帮助车企实现小步迭代、敏捷验证，让新架构开发更加从容不迫，为整车智能化赢得时间。
下一代智能BMS域控制器的主流选择正在向高性能多核MCU或MCU+MPU的异构架构演进
下一代集中式域控制BMS架构采用一个高性能的域控制主板（可能采用多核MCU），直接接管了原来BMU的全部功能，并集成了部分VCU的能源管理功能，甚至集成网关功能。
高性能多核MCU：例如英飞凌的TC4xx系列，它拥有多个锁步核（用于ASIL-D安全任务）和性能核，既能满足功能安全的最高要求，又能提供可观的算力用于算法运行。
MCU+MPU异构架构：这是更前瞻的选择。MCU部分（如Cortex-R系列）专门处理高实时性、高安全性的任务（如过压保护、短路保护）。MPU部分（如Cortex-A系列）则运行富操作系统（如Linux），负责复杂的算法、网络通信、诊断服务和人机交互接口。这种架构兼顾了实时安全与智能计算。
2026年，英飞凌推出了一款专为电动汽车（xEV）设计的高电压锂离子电池管理系统的先进微控制器PSOC™4HVPA-SPM 1.0。这款微控制器具备高精度、高安全性以及良好的可编程性，同时还支持区域架构以及软件定义汽车功能（SDV）的转型。
PSOC HVPA-SPM 1.0采用高度集成设计，具备智能化、安全性和高效性，为电池管理系统带来新的升级。该控制器可对电流、电压和温度进行高精度监测，确保电池性能的可靠性，同时提升电池电量状态（SoC）与健康状态（SoH）的精确度。该产品符合ASIL D（ISO 26262）功能安全标准，可在关键高压电池系统中稳健、可靠地运行。其内置的Arm® Cortex®-M0+处理器能提供先进的边缘智能加速数据处理，并减轻中央电子控制单元（ECU）的负载。同时，该微控制器还支持区域架构，使得OEM商能根据具体需求定制系统，从而缩短开发周期并加速产品上市。
Zonal架构下，部分场景下正推进MCU-less方案
随着域控制器性能提升、车载以太网实现高速稳定长距离通信，“省去车灯本地MCU、将控制权完全移交区域控制器”的MCU-less方案成为厂商关注的方向。在软件定义汽车的发展趋势中，MCU-less车灯控制架构将灯光算法集成到车辆的区域控制器中，释放了灯光控制器对MCU的算力要求，满足客户在成本，高效和高集成度方面的需求。
显著降低成本：省去车灯中的MCU及晶振、部分电源管理芯片等周边元件，降低BOM成本与硬件复杂度；
通信速率大幅提升：以太网替代CAN-FD提升通信带宽、降低延迟，支持更复杂实时的大灯控制与图像数据传输；
MCU-less重构系统架构，助力主机厂实现功能差异化：采用MCU-Less 之后，控制逻辑彻底收归区域控制器。主机厂可自主定义灯光逻辑，结合智驾数据实现更智慧的车灯交互，真正走向“软件定义车灯”。Tier 1供应商则更专注于驱动设计与接口实现，分工更明确，响应也更快。
安森美的MCU-less方案改为“高性能计算单元（HPC）-10Base-T1S以太网-RCP芯片-LED驱动器”的扁平化架构。通过HPC直接连接RCP芯片，并以10 Mbps以太网替代传统CAN总线。该方案在硬件上实现显著优化：省去各节点MCU、复位电路和晶振等组件，可在长达25米的非屏蔽双绞线上接入8至40个节点，并利用PoDL技术通过双线同时完成供电与通信，使线束成本降低超50%，系统复杂度大幅下降；同时在性能上10Base-T1S以太网速率达10 Mbps，远超CAN/CAN FD，RCP芯片集成gPTP协议，可实现纳秒级时钟同步，确保全车灯光协同控制。
Infineon以TLD7002-16ES方案，提出了一种使用UART OVER CAN通讯接口来降本并且提升EMC性能的车灯解决方案。TLD7002-16ES 是一款具有HSLI接口（CAN OVER UART）的智能16通道LED驱动器，支持高达2M通讯速率UART OVRE CAN，它可以用作网关来控制其它的外置LED驱动。可以利用TLD7002-16ES做“网关”，一颗芯片UART-over-CAN直驱16路LED，再级联外部驱动，把灯板上的MCU、晶振、复位全部省却，保留 PWM、诊断、扩流、热平衡和纳秒同步功能，从而实现车灯ECU的MCU-less架构。这种设计减少了40% 硬件复杂度及25%线束需求，推动了域集中式电气设计的革新。同时，它能更好满足软件定义汽车（SDV）对车灯系统的动态配置需求。单芯片集成方案替代传统分立设计，降低30%BOM 成本。
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